电路的基本知识和基本定律

第一章

电路的基本知识和基本定律

一、概述

本章主要介绍电路的基本概念、电路中主要物理量及基本定律 （一）、电路的基本知识 1、电路及其组成； 2、电路的作用。

（二）、电路中主要物理量及基本定律

1、 电流、电流密度、电压、电位、电动势的概念，单位及参考方向的指定；

2、 电阻与电导、电功与电功率的概念，单位，表达式；

3、 欧姆定律、焦耳——楞次定律。

二、知识要点

（一）、电路的基本知识

1、 电路，电路是指电流通过的路径。它是由电源、负载和中间环节（导线和开关） 组成，电路中要得到持续不断的电流必须要有电源，且整个电路应是闭合的。

2、 电路的主要作用，电路的主要作用：一是转换能量，如电灯泡把电能转换成光

能；电动机把电能转换机械能等。二是处理信号，如放大器把微弱的信号放大；调谐电路从各种不同的信号源中选所需的信号等等。

电路通常有三种状态：开路、短路和通路。（1）开路就是电源两端或电路某处断开，电路中没有电流通过，电源不向负载输送电能。对于电源来说，这种状态叫空载。开路状态的主要特点是：电路中的电流为零，电源端电压U （开路电压）和电动势E 在数值上的相等，即U =E ，如图1—1（a ）所示，方向相反。（2）如果外电路被阻值近似为零的导体接通，这时电源就处于短路

状态，如图1—1（b ）所示。短路状态下，电源的端电压为000

0=-≈-=R R E

E R I E U D ，短路电流为最大，即0

R E I D =

。 （3）通路状态就是电路中的开关闭合，负载中有电流流过。在这种状态下，电源端电压与负载电流的关系可用电源的外特性确定。根据负载的大小，又分为满载、轻载、过载三种情况。电路通路状态下，电路中的电流L

R R E

I +=

0，如图1—1（c ）所示。

（二）、电路中的主要物理量及基本定律

1、电流，电流是指自由电荷在电场力作用下定向运动形成的。电流的实际方向习惯上指正电荷运动的方向，电流的大小常用电流强度来表示。电流强度是指单位时间内通过导体横截面积的电荷量。

电流在电路中的产生通常有两个条件：一是有电源供电，二是电路必须是闭合的。 电流主要分为两类：一类是大小及方向均不随时间改变的电流称为直流电流，常写成DC ，

其电流强度用符号I 表示，表达式为I=

t

Q

；另一类是大小用方向随时间改变的电流称为交流电流,常写成AC ，其电流强度用符号i 表示，表达式为t

Q

i ??=。电流表达式中，q （Q ?）为通过

导体横截面积的电荷量（电荷变化量），在国际单位制中，其单位为库仑，记作（C ）；电流的单位是安培，记作（A ），t （t ?）为电量q 通过的时间，在国际单位制中，其单位为秒，记作（s ）。

在分析电路时，对复杂电路中某一段电路里电流的实际方向有时很难立即判断，有时电流的实际方向还在不断地变化，因此在电路中很难表明电流的实际方向。为了解决这样的问题，引入

+

—

U

（a ）

（b ） I D

I

E

（c ）

R L

图1—1

了电流的“参考方向”的概念。

在一段电路或一个电路元件中事先选定一个方向，这个选定的电流方向就叫做电流的参考方向。参考方向可以任意选定，当然所选定的参考方向并不一定是电流的实际方向，如图1—2所示。

我们规定：若电流的实际方向与任意选定的电流参考方向一致，则电流值为正值，即0>i ；若电流的实际方向与任意选定的电流参考方向相反，则电流值为负值，即0

[例1.1]已知某段电路如图1—3（a ）与(b)所示，试确定通过电阻R 上的电流的实际方向。 解：图中I 的方向均为参考方向。

因为图1—3（a ）中I=-0.5A < 0,说明I 的参考方向与实际方向相反，故（a ）图中的电流实际方向为：A B →。

图1—3（b ）中I=0.5A > 0, 说明I 的参考方向与实际方向一致，故（b ）图中的电流实际方向为：B A →。

测量电流的大小用电流表，对 直流电路用电流表测量时，要将电 流表串联在被测电路中，并要保证 电流从电流表正极流入，负极流出。

2、电流密度，电流密度与电流强度不同，它是指电流在导体横截面积上均匀分布时，该电流与导体横截面积的比值，即 J=

S

I

式中，J 为导体的电流密度，在国际单位制中，其单位为每平方毫米安培，记作（A/mm 2

）；S 为导体横截面积，在国际单位制中，其单位为平方毫米，记作（mm 2

）。

3、电压，电压是指单位正电荷在电场力作用下沿着某一路径从a 点移动到b 点电场力所作的功。设电场力将单位电荷Q 从a 点移动到b 点所作的功为A ab ，则其电压为 Q

A U ab

ab =

将电路中任意一点作为参考点，把某点（a 点）到参考点的电压称为该点（a 点）的电位，用符号V a 或a ?表示。电路中任意两点的电位大小与参考点的选择有关。当参考点选择不同时，则同一点的电位值也将随之改变。两点之间的电位差称为两点的电压，即

b a ab V V U -=

电压的实际方向为高电位点指向低电位点。所以电压又称电压降，简称压降。电压与电流一样选定参考方向。在元件或电路两端用“+”、“-”表示参考极性。“+”号表示参考高电位端叫正极，“-”号表示参考低电位端叫负极。在选定参考极性下，当电压值为正时，该电压的实际极性与参考极性相同；当电压值为负时，，该电压的实际极性与参考极性相反；如图1—4所示。

[例1.2]电路如图1

—5所示，已给出参考方向，U 1=10V ，U 2=-10V ，试指出电压的实际方向。 解：图1—5(a)中U 1=10V>0,表明电压U

1的实际方向与参考方向一致，由a 指向

b 。

图（b ）中U 2=-10V<0,表明电压U 2的实际方向与参考方向相反，由b 指向a 。

电流的实际方向

电流的参考方向

>i A B 电流的实际方向

电流的参考方向

0

A

B

图1—2 电流的参考方向

B

R

A

I=-0.5A

B

R

A I=0.5A

图1—3

（a ）

（b ） +

+

—

—

电压的实际方向

电压的参考方向

+

+

—

—

电压的实际方向 电压的参考方向

图1—4 电压的方向 U 1

图1—5

U 2

（a ）

（b ）

电流的参考方向的选定与电压参考方向的选定是独立无关的。但为方便起见，对一段是路或者一个电路元件，如果选定电流参考方向与电压方向一致，即选定电流从标以“+”极性的一端流入，从标以“-”极性的另一端流出，则把电流和电压的这种参考方向称为关联参考方向，简称关联方向，

如图1—6（a ）所示。如果选定电流参考方向 与电压参考方向相反，即选定电流从标以“+”

极性的一端流出，从标以“-”极的另一端流入， 则把电流和电压的这种参考方向称为非关联参考 方向，简称非关联方向，如图1—6（b ）所示。

电动势:电动势是指非电场力在电源内部把单位正电荷从低电位点移到高电位点时所作的功。 电动势与电压单位相同，方向不同，电动势是从低电位点指向高电位点，反映非电场力作功的本领；而电压是从高电位点指向低电位点，反映电场力作功的本领。

4、电位，在电路中任选一点（如a 点）为参考点，则某点（b 点）到参考点的电压称为这一点（相对于参考点）的电位，用V a 来表示，国际（SI ）单位为伏特。当选定电路a 点为参考点，就是规定a 点的电位为零，由于参考点电压为零，所以参考点又叫零电位点。

参考点是可以任意选定的，但一经选定之后，各点电位的计算即以该点为准。如果换一个参考点，则各点电位就不同，即电位随参考点的选择而异。但不管参考点如何变化，两点间的电压是不改变的，通常把这一性质称为电位的相对性和电压的绝对性。 因此，在电路分析中不指明参考点而讨论电位是没有意义的。

在工程中常选大地作为参考点，即认为大地电位为零。在电子电路中，线路并不一定接地，常选用一条特定的公共线（在电路图中可以视为一点）作为电位的参考点，这条公共线是很多元件汇集之处，且常与底作相连，这条线叫“地线”。电子电路中有一种习惯画法，即电源不再用符号，而改为标出其电位的极性和数值，如图1—7所示。

电路中电位相等的点称为等电位点。等电位点的特点：各点之间虽然没有直接丰连，但其电位

相等，电压等于零。若用导线或电阻元件将等电位点联接起来，其中没有电流流过，不会影响电路原有工作状态。

电位的计算的基本步骤：（1）分析电路，根据已知条件，求出部分电路或某些元件上的电流

和电压的大小和方向。（2）选定零电位点（参考点），电路中有时可能已指定零电位点，如果未指定，可任意选取，但应以计算方便为好。（3）计算电位，参考点选好以后，要计算某点的电位，可从这点出发，经电路中任意路径到参考点（零电位点），将这条路径上的各段电压，按照从该点指向参考点的方向，

依次相加。路径中电阻上电压正负的确定，应根据电阻上电流方向来确定，流入电阻的一端为正极，流出的一端为负极。路径可以任意选择，但选择的原则首先要计算方便简单。

5、电功，电流通过用电器要做功，电流所做的功称为电功。电流在某段电路上所做的功，等于这段电路的端电压与通过这段电路的电流及通电时间的乘积，即 A=UIt

式中，A 为通过用电器的电流所做的功，在SI 单位制中，当U 、I 、t 的单位分别取伏特、安培、秒时，A 的单位为焦耳，记作（J ）。

电功率，电功率是表示电流做功快慢的物理量。我们把单位时间内电流所做的功，称为电功率，其数学表达式为：

P=

t

A

式中，P 为电功率，在SI 单位制中，当A 、t 的单位分别取焦耳、秒时，P 的单位为瓦特，记作（W ）。

R

(a)关联方向 R

(b)非关联方向

图1—6 电流与电压的参考方向

图1—7 电路的习惯画法

1 a R R

2

S2

实际工作中，电功的单位还用千瓦小时（KWh ），也叫“度”表示。1度电等于功率为1千瓦的用电设备在1小时内所用的电能。

在电压和电流的关联参考方向下，功率P 是元件吸收的功率。当计算出功率值来正，即P>0时，表示元件吸收或消耗电能；当计算出功率值为负，即P<0时，表示元件发出电能。

[例1。3] 试求图1—8（a ）、(b)、(c)中元件的功率。

解：图1—8（a ）所选为关联参考方向，元件吸收功率 P W UI 1836=?==

此时元件消耗的功率为18W 。

图1—8（b ）所选为非关联参考方向，元件吸收功率

W UI P 1226-=?-=-=

此时元件发出的功率为12W 。

图1—8（c ）所选为非关联参考方向，元件吸收功率

()W UI P 422=?--=-=

此时元件消耗的功率为4W 。

7、焦耳——楞次定律，焦耳——楞次定律是指通过导体的电流所做的功被导体全部吸收后产生

的热量，跟通过它的电流强度的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比，即 ：

Q=I 2

Rt

式中，Q 为通电导体所产生的热量，在SI 单位中，当I 、R 、t 分别取安培、欧姆、秒时，Q 的单

位为焦耳，记作（J ）。

8、额定电压，标于用电器上的电压值是用电器正常工作的电压，常称额定电压。为了使用电器正常工作，作用于用电器的电源电压应该与用电器的额定电压相同。

额定功率，标于用电器上的功率值是用电器在额定电压下工作的功率，常称额定功率。根据有电器上所标的额定电压和额定功率的数据可知，用电器在额定条件下的电阻和额定电流； 用电器的正常工作条件。

三、例题解析：

例1、 已知作用于电阻两端的电压是8V ，用最大量程为10mA 的电流表测量其电流为2mA 。现

将50V 电压作用于该电阻，问能否再用该电流表测量？

解：由于8V 电压作用于该电阻时，其上电流为2mA ，由公式I=

R

U

，得 R=

I U =Ω=?-K 410

28

3

当50V 电压作用于该电阻时，其上电流为： mA mA I 105.1210

450

3

>=?=

' 所以不能再用该电流表测量。

例2、 根据下列各关系式，画出相应的电路图，并标出与关系式相一致的各电量的正方向。

（1）U=IR （2）U=IR - （3）U=E （4）U=E - 解：（1）、（2）两式是殴姆定律表示式，当U 、I 取关联一致的正方向时，U=IR [图1—8（a ）]，当U 、I 正方向不为关联一致时，U=IR - [图1—8（b ）]。

（3）、（4）两式表示的是一个恒压源的端电压U 与电动势E 的关系式。图1—9（c ）中，U=E ，

图1—9（d ）中U=E -。

6V 6V —

2V

（a ）

（b ） （c ）

图1—

8

U

I

（a ）

U

I

（b ） E

E

(c) (d) 图1—9

例3、在图1—10所示电路中，电阻R 1=R 2=R 3=10Ω。当选定0点为参考点时，b 、c 点的电位分别是V

b =4.5V 、V C =2.5V 。

（1）问a 点的电位Va=? (2)若不取0点为参考点、而重新选取c 为参

考点，则a 、b 的电位变不变？电压Vba 的数值变不变？为什么？ 解：本题的目的是进一步明确电位和电压的概念。

（1） 为计算a 点电位首先要计算电流I 的数值。

A R V V R U I c b bc 2.010

5.25.411=-=-==

a 点电位V a 就是a 点到参考点的电压，根据电流 I 的正方向有

30IR V V a a -==

代入数值

V V a 2)102.0(-=?-=

（2） 电位是一相对的概念，选定的参考点不同，同一点的电位数值不同。 两点之间的电压就是这两点的电位之差，所以电压又叫电位差。电压与参考点无关。

在图1—10电路中，a 、c 两点之间的电压V V V V c a ac 5.45.22-=--=-=，

（以0点为参考点）

重新选择c 点为参考点后，ac 两点间的电压数值ac V 不变，但这时a 点的电位a V '就是

a 点到参考点c 之间的电位差，故 V V V ac a 5.4-=='

表明该电路的参考点从0点变为c 以后，a 点的电位从V 2-变成V 5.4-， 同理，可以计算出O 为参考点时的电压bc V V V V V c b bc 25.25.4=-=-=

重新选定c 为参考点以后，b 点的电位变为b V ' V V V bc b 2=='

参考点改变之后，电压ba V 不变，并可根据0是参考点时的电位数值计算ba V

V V V V a b ba 5.6)2(5.4=--=-=

例3、 若将一段阻值为R 的均匀导线从中间对折后合成一根导线，问合成后的导线的阻值R '是

原导线阻值的多少倍？

解：设原导线的长度为L ，截面积为S ，对折后导线的长度为L '，截面积为S '，由题意L '=

L '2

1

，S S 2='，根据电阻值的表达式知

R S L

S L R 4

1221==''='ρρ 即合成后的导线的电阻值R '是原导线电阻值R 的四分之一倍。

例4、 已知某实验室有“220V 、60W ”白炽灯10盏，“220V 、1200W ”电炉两个，同时接在220V

电源上。试求（1）每个元件上电流值，（2）求总功率，（3）工作3小时耗电能多少度。

解：设每盏灯电流值为I A ，功率为P A 。由公式知 27.0220

60

===

U P I A A A 设每个电炉电流值为I B ，功率为P B ，则 A U P I B B 45.5220

1200===

设总功率为P ，则

P=10P A +2P B =10W 30001200260=?+? 由 A=KWh Wh Pt 9900033000==?==9度

E E 2

图1—10

例5、 在实际电路中，有的电源确实是起电源作用的，有的则相当于负载。这种说法对吗？ 答：这种说法是正确的。判断电源是在电源状态下工作（起电源作用），还是在负载状态下工作的方法是：首先应该确定电路中电流的真实方向和电源电动势的极性。当两者相一致时，该电源就是在电源状态下工作。这时正电荷从电源负极（低电位端）经过电源内部到这正极（高电位端），是电源的电动势在做功，电源输出电功率。

当电流的真实方向与电源电动势方向相反时，该电源是在负载状态下工作。这时正电荷从电源正极经过电源内部到这负极，电能量减小。表明这个电源吸收了电功率， 相当于负载。例如蓄电池充电、直流电机在电动机状态下运行等，都属于这种情况。

例如在图1—11所示电路中，电流I=2A ，电源E 1是在电源状态下工作，输出功率P E1=W 44222=?。电源E 2在负载状态下工作，消耗功率P E2=W 1262=?。对于电源来说，有时规定输出功率是正值，消耗功率是负值，故P E1=+44W 、P E2=W 12-。

例6、 怎样判断一个恒流源是在电源状态下工作，

还是在负载状态下工作？

答：原理和方法与恒压源基本相同。首先要确定

恒流源端电压极性和恒流源电流的方向，当 二者相反时，即正电荷自低电位端移动到高 电位端，恒流源输出电功率，是在电源状态 下工作。反之，若恒流源内电流方向与其端 电压方向相同，则该恒流源是在负载状态下工作。

练 习 一

一、是非题：

1、当电路处于通路状态时，外电路负载上的电压等于电源的电动势。（ ）

2、电源电动势的大小由电源本身的性质决定，与外电路无关。（ ）

3、导体的长度和截面都增大一倍，其电阻值也增大一倍。（ ）

4、电路中电流的方向与电压的方向总是相同。（ ）

5、导体中的电流由电子流形成，故电子流的方向就是电流的方向。（ ）

6、加在用电器上的电压改变了，但它消耗的功率是不会改变的。（ ）

7、根据P=UI ，当加在电阻R 上的电压减小一半时，功率也对应减小一半。（ ） 8、110V 、60W 的白炽灯在220V 的电源上能正常工作。（ ）

9、若选择不同的零电位点时，电路中各点的电位将发生变化，但电路中任意两点间的电压却不

会改变。（ ）

10、电阻两端电压为10V 时，电阻值为10Ω；当电压升至20V 时，

电阻值将为20Ω。（ ） 二、填空题： 1、填写下表

2、电路由 、 和 所组成。其作用是 和 ，电路中要得到持续的电流必须要 ， 电路的三种状态是 、 和 。

3、导体对电流 称电阻，导体的电阻跟导体的 成正比， 跟截面积 跟材料 和温度 。常用的固定电阻有

E 1 22V

E 2

6V

图1—11

和 三种，选用电阻要注意 和 。 4、通常讲负载大小是指 。

5、电流是指 ，其数值等于 ， 主单位为 ，电流的正、负值是由于 而造成的。 电流密度是指 ，其主单位为 。 电流的实际方向 。

6、电源电动势的方向规定为由 端指向 端，是 克服电场力移动单位正电荷作功。

7、一个“220V 、100W ”灯泡，其额定电流为 ，电阻R 为 。

8、 一个标有“1K Ω，10W ”的电阻，允许通过的最大电流是 ，允许加在它两端的最大电压是 。

9、通过导体的电流所产生的热量跟 成正比，跟 成正比，跟 成正比。这个规律称为 。 10、两个电阻的伏安特性如图1—12所示，则Ra 比R b （大、小）。Ra= ，R b = 。 11、两根同种材料的电阻丝，长度之比为1：5，横截面积 之比为2：3，它们的电阻之比为 。将它们

串联时，它们的电压之比为 ，电流之比为 ；并联时，它们的电压之比为 ， 电流之比为

12、电压是指 ，其实际极性是从 指向 电压值与 无关，它表示 作功本领，电位是单位 在 作用下从某点移动 的 ，其单位 ，电位的数值 与 选择无关。

三、选择题（将正确答案题号填入括号内）

1、用电压表测得电路端电压为0，这说明 。 A 、外电路断路； B 、外电路短路 C 、外电路上电流比较小 C 、电源内电阻为0。

2、有两根同种材料的电阻丝，长度之比为1：2，横面积之比2：3，

则它们电阻之比是 。

A 、1：2

B 、2：3

C 、3：4

D 、4：5 3、电动势和电压的相同之处是 。 A 、物理意义相同 B 、方向一致 C 、存在场合一致 D 、单位相同

4、4个纯电阻用电器的额定电压和额定功率如下，其中电阻最大的是 。 A 、220V 40W B 、220V 100W C 、100V 100W D 、36V 100W

5、某导体接在10V 电源上，1分钟内通过其横截面积的电量为120C ，则此导体的

电阻为 。 A 、5Ω B 、

12

1

Ω C 、12Ω D 、20Ω 6、若使电炉丝消耗的功率减小到原来的一半，则该电炉丝的 。

A 、电压应加倍

B 、电压就减半

C 、电阻应加倍

D 、电阻应减半 四、计算题：

1、如图1—13所示，已知R 1=10Ω，R 2=5Ω，a 点电位为+12V ，c 点电位为V 3-， 求b 点的电位。

3、 导体在3分钟内通过横截面的电量是18C ，求该导体的电流是多少A ？

1 2 3 I/A 图1—12

+12V a

b R 1

R 2 c

V 3-

图1—13

多少mA?

4、 已知电场中ab 两点的电位分别为V a 600=?，V b 400-=?，试求ab 两点间的电压？若

把电量C q 8

105.1-?=的电荷从a 点移到b 点，问电场力做功多少？

5、 若用电动势E=230V ，内阻R 0=0.2Ω的电源，供应200m 处的负载时可获得最大电流I=20A ，

若使负载的端电压不低于210V ，问输电用的铜导线面积为多少？

6、已知电动机的线圈电阻R 0=0.5Ω，额定电压U=220V ，额定电流I=4A ，当它工作30分钟时，求（1）电动机的额定功率；（2）通过电动机的电流作的功；（3）电动机发热消耗的功率；（4）电动机发出的热量；（5）有多少电能转化成机械能。

7、如图1—14所示，在已选定的电压参考方向下，U 1=5V ，U 2=V 3-，试写出 ab U ，ba U ，cd U ，dc U 各为多少？

8、按给定的电压、电流参考方向，计算图1—15所示电路中元件的功率，并说明元件是吸收还

是发出功率？

9、已知长度L=100m ，横截面积S=0.1mm 2的铜导线在温度T 2时测得其电阻为19.3Ω。 试求此时的温度。（设铜导线的电阻温度系数004.0=a ）

练 习 二

一、是非题：

1、我们规定自负极通过电源内部指向正极的方向为电动势的方向。（ ）

2、220V 、60W 的白炽灯在110V 的电源上能正常工作。（ ）

3、由R=

I

U

可知，导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比。（ ） 4、如果电路中某两点电位都很高，则该两点间的电压一定大。（ ） 5、电路中某点的电位与参考点的选择有关。（ ）

6、一般来说，负载电阻减小，负载变大，电路输出功率增加，电源的负担加重。（ ）

7、功率大的用电器一定比功率小的用电器消耗的电能多。（ ）

U 1

图1—

14

+

—

+

—

（a ） （b ）

（c ）

（d ）

6V 6V 10mA

10V 2V 图1—15

8、电路中参考点发言改变，各点的电位也将改变，两点间的电压也随之改变。（ ） 9、电流总是从电位高处流向电位低处。（ ）

10、当电路处于通路状态时，外电路电阻上的电压等于电源电动势。（ ） 11、电压存在于电源两端及其外电路中。（ ）

12、由于计算电功率的公式有P=R

U 2，所以阻值小的负载，从电路中取用的电功率也就一定大。

（ ） 二、填空题：

1、对于一个电源来说，既有电动势又有电压，电动势只存在于电源 ，电压存在于电源的 ，电源不接负载时，电压 电动势，二者方向 。

2、已知V U AB 20-=，V V B 40=，则=A V V ；已知V V A 30-=，V V B 20=，则U AB = V ；已知V U CD 60=，V V C 30=，则=D V V 。 4、电源的端电压随负载电流变化的关系称电源的 。

5、通过某段导体的电流，跟该导体 成 跟该导体的 成 。

6、在电子仪器和设备中，常选 或电路的 为参考点。

7、 所通过的路径称为电路，用 来表示电路连接情况的图叫电路图。 8、电气设备和元件 工作时，所允许的 、 和 称为它们的额定值，在允许最大数值下工作的状态叫 状态。 9、如图1—16所示，如果以B 点为参考点，V A = V ，V B = V ，U AB = 如果以C 点为参考点，V A = V ，V B = V ，U AB = V

10、如图1—17所示电路中Va= V 。

11、导体的电阻越大，电导 ，其导电性能越 。

12、在分析与计算电路时，常任意选定某一方向作为电压或电流的 ，当所选的电压或电流方向与实际方向一致时，电压或电流为 值；反之则为 值。

13、电功率是表示电流做功 的物理量。1度电等于功率为 用电设备在 内所用的 。1伏特表示 对 电荷所作的功是 。 14、电源产生的电功率等于 与 功率之和。这种关系称为电路的 。

15、电路处于开路状态时，电路电流等于 ；电路处于短路状态时，电源内电阻电压等于 。

16、直流电路中，元件A 的电流、电压正方向如图

1—18所示，元件A 消耗的功率P= ； 当P= 时，A 为负载； 当P= 时，A 为电源。 三、选择题：

1、 电流的形成是指 。

A 、电荷的自由移动

B 、正电荷的定向移动

C 、负电荷的自由移动

D 、电荷的定向移动。 2、电位和电压的相同之处是 。

A 、定义相同

B 、单位相同

C 、方向相同

D 、都与参考点有关 3、导体的电阻 。

A 、与它两端的电压成正比

B 、与流过它的电流成正比

C 、与流过它的电流成反比

D 、以上答案都不对

4、当外加电阻R 上的电压为U 时，其消耗的功率为1W

，其电压增大一倍，其消耗的功率变

A 2-

A

B

9V

图1—16

a

E 10V

图1—17

图1—18

为 。

A 、1W

B 、2W

C 、3W

D 、4W

5、已知材料相同的两根电阻丝的长度之比为1：4，横截面积之比为5：2，则其电阻值之比为 。

A 、1：4

B 、5：2

C 、1：10

D 、10：1 6、图1—19所示电路的工作状态是 。 A 、通路 B 、开路 C 、短路 D 、不能确定 7、在闭合电路中，电源内阻变大，电源两端

的电压将 。

A 、升高

B 、降低

C 、不变

D 、不确定

8、如图1—20所示，E 1=8V ，E 2=4V ，E 3=12V ，比较a 、b 两点电位 。

A 、100V

B 、50V

C 、V 100-

D 、V 50-

四、作图题：

1、根据图1—21所示电流、电压和参考方向及大小，正确标出各电流表、

电压表的极性。

2、画出图1—22所示电源的伏安特性曲线。

五、计算题：

1、已知电场中a 点电位V a 200=?，若把8

105-?C 的电荷从b 点移到a 点电场力做功A=J 5

105.1-?，求（1）b 、a 两点间的电压U ba ；（2） b 点电位b ?。

2、已知测定导线装置如图1—23所示，设导线长L=2m 截面积S=0.5mm 2，如果安培表读数为

1.16A ，伏特表读数为2V 。问该导线的电阻率是多大？

3、某发电机的内阻为r 0=0.13Ω，要想使距离发电厂250m 处的工厂获得220V 的电压，现采用横截面积S=50mm 2的铜导线供电。已知工厂需用的电流是110A ，试求发电机的电动势应为多

少？

— V U 6=

— V U 6-=

(a)

I=3A

(c)

(b)

A I 3-=

(d)

图1—

21

图1—

19

a

c

E 1 8V E 2 4V

b

d

E 3 12V

图1—20

1

Ω

(a)

(b)

图1—22

图1—23

4、图1—24所示电路，已知R 1=14Ω，R 2=9Ω，当开关S 接通R 1时，测得回路电流I 1=0.2A ；当S 接通R 2时，测得回路电流I 2=0.3A 。试求电源电动势E 和内阻R 。

5、电阻R 两端加上50V 电压时，通过它的电流是10A ，试求当给电阻加上10V 的电压时，电阻R 消耗的功率是多少？

6、在图1—25中按给定的电压、电流参考方向，求出元件端电压U 的值。

7、某剧院有电灯10盏，每盏功率为100W ，该剧院每天工作2小时，问一个月（以30天计）消耗电能多少度？

8、在图1—26中按给定的电压、电流参考方向，求电流I 的值。

9、已知某电池的电动势E=1.65V ，在电池两端接上一个R=5Ω的电阻，实测得电阻中的电流I=300mA ，试计算电阻两端的电压U 和电池内阻r 各为多少？

10、如图1—27所示电路，E 1=1.5V ，E 2=4.5V ，R=10Ω，U AB =V 10-，求流过R 的电流大小与方向。

11、求图1—28电路中各点电位。

图1—

24

U 10Ω

U 10Ω

(a) (b) (c)

(d)

图1—

25

I I 50Ω 50Ω 20V 20V 10V 10V (a)

(b)

(c)

(d)

图1—26

A

B

U AB

图1—27

图1—28

10V

（a ）

B 5Ω

10V

（b ）

12、试计算图1-29所示电路中的a ?，b ?，c ?，ac U ，bc U 。

13、计算图1—30所示电路中， a 、b 、c 三点的电位，bc U ，ca U 。

I 1=2A

5V

c

图1—29

10V

Ω

Ω 40V 图1—30